CN104602300B - 电网异构网络负载均衡的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电网异构网络负载均衡方法和装置，涉及电力通信技术领域，主要目的在于实现智能配电通信网在异构网络架构下的网络负载均衡。本发明的主要技术方案为：监测逻辑小区内蜂窝网络、WLAN网络的网络负载，以及蜂窝网络和WLAN网络之间的负载间隔；当监测到蜂窝网络站的网络负载出现过载并且负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入蜂窝网络基站的预定用户切换到WLAN网络中的接入点；当监测到WLAN网络的网络负载出现过载并且负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入所述WLAN网络接入点的预定用户切换到基站。本发明主要用于电网异构网络负载均衡方法的过程中。

Description

电网异构网络负载均衡的方法和装置
技术领域
本发明涉及电力通信技术领域，尤其涉及一种电网异构网络负载均衡方法和装置。
背景技术
随着社会经济的发展，为了提高供电质量、增强企业服务水平，智能输电网已经成为一种必不可少的手段。对于智能电网而言，智能配电通信网是其实现的基础条件。但是，目前智能配电通信网的覆盖率比较低，网络构架比较薄弱。针对配电通信网存在的这一问题，最基本的观点是利用光纤通信网络并辅以宽带无线通信网络的作业方式来构架骨干网以及接入网，这种方式虽然能够在一定程度上解决上述问题，但是在一些地区进行光纤网络的架设并不符合环境或者经济条件的要求，因此也就很难实现配电通信网的完全覆盖，在这种情况下就需要采用多种无线接入技术，以形成重叠覆盖的异构网络环境来保证接入网的高可靠性和高安全性。
智能配电通信业务类型复杂多样、通信需求各不相同，且在经济性、可靠性和安全性等方面都具有很高要求，因此需要用网络资源管理方法来确保通信业务的服务质量。另外，种类繁杂的配电网设备，突发性强的通信数据、巨大的数据量，都要求合适的负载均衡方法控制配电通信业务的接入，降低由网络负载不均衡引起的不必要阻塞，确保业务服务质量。目前的方案中都没有一个针对智能电网中多接入异构网络系统的有效负载均衡方法。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种电网异构网络负载均衡方法和装置，主要目的在于实现智能配电通信网在异构网络架构下的网络负载均衡。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种电网异构网络负载均衡方法，包括：
监测逻辑小区内蜂窝网络、WLAN网络的网络负载，以及蜂窝网络和WLAN网络之间的负载间隔；
当监测到所述蜂窝网络站的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入蜂窝网络基站的预定用户切换到WLAN网络中的接入点；
当监测到所述WLAN网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入所述WLAN网络接入点的预定用户切换到基站。
另一方面，本发明实施例还提供了一种电网异构网络负载均衡装置，包括：
监测单元，用于监测逻辑小区内蜂窝网络、WLAN网络的网络负载以及蜂窝网络和WLAN网络之间的负载间隔；
第一切换单元，用于当监测到所述蜂窝网络站的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入蜂窝网络基站的预定用户切换到WLAN网络中的接入点；
第二切换单元，用于当监测到所述WLAN网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入所述WLAN网络接入点的预定用户切换到基站。
借由上述技术方案，本发明实施例提供的电网异构网络负载均衡方法和装置，当监测到所述蜂窝网络站的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入蜂窝网络基站的预定用户切换到WLAN网络中的接入点；当监测到所述WLAN网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入所述WLAN网络接入点的预定用户切换到基站，实现智能配电通信网在异构网络架构下的网络负载均衡。并且本发明实施例中在对用户进行切换时，是根据用户接入蜂窝网络或WLAN网络的情景信息来动态的分配用户，改善了异构网络系统中的负载比，公平性指数，以及系统的总吞吐量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的智能电力异构网络的构架示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电网异构网络负载均衡方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的另一种电网异构网络负载均衡方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的另一种电网异构网络负载均衡方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种电网异构网络负载均衡装置的组成框图；
图6为本发明实施例提供的另一种电网异构网络负载均衡装置的组成框图；
图7为本发明实施例提供的另一种电网异构网络负载均衡装置的组成框图；
图8为本发明实施例提供的网络负载的比值示意图；
图9为本发明实施例提供的公平性指数示意图；
图10为本发明实施例提供的系统吞吐量示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明实施例基于智能电力异构网络进行的网络负载均衡，该异构网络的构架如图1所示，其包括蜂窝网络和WLAN网络，蜂窝网络的基站具体为采用 LTE接入技术的基站，如图1中所述的长期演进站(Long Term Evolution，LTE) BS用户基站(Base Station，BS)；WLAN网络的无线接入点 (WirelessAccessPoint，AP)，一个逻辑小区中有多个接入点，如图1所述的 WLAN AP1、WLAN AP2、WLAN AP3等。还包括用户设备UE，该逻辑小区中的UE，有的由WLAN AP为其提供服务，有的由LTE BS为其提供服务。具体的，如图1 所示的，UE1、UE3、UE6由LTE BS提供服务，UE4由WLAN AP2提供服务。
本发明的基本技术思路是，在异构网络下，用户所需接入的基站或接入点根据当前通信网络的相关情景信息，动态地分配用户到各个基站或接入点中，最终实现整个异构网络中负载状况的均衡。当基站出现过载状况时，需要利用无线接入点对通信网络进行流量卸载，这时基于接入点上的负载，以及综合用户速率与传输功率的接入指数，尽量将负载卸载到负载最轻的接入点上，在选定接入点后，为了保证用户的服务质量，应该尽量挑选无线接入点接入指数最大的用户，这里的接入指数最大的用户便是移动性较低以及传输功率较大的用户。当无线接入点过载需要利用用户基站进行流量卸载时，需要基于无线接入点上的负载、基站与用户的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)以及用户基站上的负载，从负载最大的接入点开始，并挑选该接入点覆盖范围内与用户基站SINR最大的用户，这样切换后的用户依然拥有良好的通信服务。
其中，需要说明的是，本发明实施例中所述的BS，是指通俗意义上蜂窝小区中的大基站，其覆盖地域范围较为广阔，能够为较多的用户提供通信服务，一般位于一个地域的中心位置。在本方案中，该用户基站采用LTE接入技术。 AP是指通信网络中小范围内的服务热点，其覆盖的地域范围相比于用户基站来讲要小得多，但其带宽比较大，一般适用于给小范围内的用户提供高速服务。在本方案中，所有无线接入点均采用WLAN接入技术。
基于上述目的和思路，本发明实施例提供一种电网异构网络负载均衡方法，如图2所示，该方法包括：
101、监测逻辑小区内蜂窝网络、WLAN网络的网络负载，以及蜂窝网络和 WLAN网络之间的负载间隔。
其中，通信网络的相关情景信息是指通信网络中相关的网络状况和负载状况信息,这个信息会影响到通信网中的资源分配状况和负载均衡策略。在本方案中，所涉及的通信网情景信息包括蜂窝网络中的情景信息和WLAN网络中的情景信息以及用户的情景信息，而WLAN网络中的情景信息进一步包含了WLAN网络的负载状况和连接指数。该连接指数是指用户与AP之间的连接指数。
基站网络负载和接入点网络负载之间的负载间隔是指基站网络负载和接入点网络负载之间的差值。
另外，本发明实施例所涉及的WLAN网络的网络负载为WLAN网络的平均网络负载。
102、当监测到所述蜂窝网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入蜂窝网络基站的预定用户切换到WLAN网络中的接入点。
其中，所述蜂窝网络的网络负载出现过载即为蜂窝网络的基站出现负载严重需要进行卸载，而蜂窝网络和WLAN网络之间的负载间隔大于预定负载均衡门限大于预定负载均衡门限，说明WLAN网络中的接入点可以接收基站用户的切换。为了切换后防止切换的接入点网络负载过重，以及进行切换的用户的服务质量不变，需要根据当前通信网络的情景信息将接入蜂窝网络基站的预定用户切换到WLAN网络中的接入点。该处的通信网络的情景信息可以为但不局限于， WLAN网络中各接入点的负载，以及用户速率与传输功率的接入指数和基站的网络负载，具体的本发明实施例对此不进行限制。具体的执行逻辑为：首先尽量将基站负载卸载到负载最轻的接入点上，在选定接入点后，为了保证用户的服务质量，应该尽量挑选无线接入点接入指数最大的用户，这里的接入指数最大的用户便是移动性较低以及传输功率较大的用户。
103、当监测到所述WLAN网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入所述WLAN网络接入点的预定用户切换到基站。
其中，所述WLAN网络的网络负载出现过载即为WLAN网络的接入点出现负载严重需要进行卸载，而蜂窝网络和WLAN网络之间的负载间隔大于预定负载均衡门限大于预定负载均衡门限，说明蜂窝网络中的基站可以接收基站用户的切换。为了切换后防止切换的接入点网络负载过重，以及进行切换的用户的服务质量不变，需要根据当前通信网络的情景信息将接入所述WLAN网络接入点的预定用户切换到基站。其中，该处的通信网络的情景信息可以为但不局限于接入点上的负载、基站与用户的SINR以及用户基站上的负载。根据该通信网络的情景信息，从负载最大的接入点开始，并挑选该接入点覆盖范围内关联指数最小的用户，同样是保证切换后的用户依然拥有良好的通信服务。
本发明实施例中，当监测到所述蜂窝网络站的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入蜂窝网络基站的预定用户切换到WLAN网络中的接入点；当监测到所述WLAN网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入所述WLAN网络接入点的预定用户切换到基站，实现智能配电通信网在异构网络架构下的网络负载均衡。并且本发明实施例中在对用户进行切换时，是根据用户接入蜂窝网络或WLAN网络的情景信息来动态的分配用户，改善了异构网络系统中的负载比，公平性指数，以及系统的总吞吐量。
进一步的，本发明实施例还提供一种电网异构网络负载均衡方法，本发明实施例以蜂窝网络为LTE网络为例进行说明。如图3所述，该方法包括：
201、监测逻辑小区内LTE网络、WLAN网络的网络负载是否过载，以及LTE 网络和WLAN网络之间的负载间隔是否大于预定负载均衡门限。
其中，在监测逻辑小区内LTE网络(即LTE网络基站)的网络负载之前，先根据LTE网络的无线信道衰减以及干扰的情景信息计算基站与用户之间的信干噪比获取基站的网络负载。在计算得到LTE网络基站的网络负载之后，监测该基站的网络负载是否过载。
需要说明的是，根据LTE网络的无线信道衰减以及干扰的情景信息计算基站与用户之间的信干噪比可以采用但不局限于以下的公式1实现，该公式1具体为：
其中，SINRu为第U个用户与基站之间的信干噪比，Pc是每个资源块上的频谱密度,N是通信网中存在的高斯白噪声，ρc可当成是在干扰小区c上所有资源块上接收干扰的概率。指的便是用户u到小区j之间的路径损耗，这里假设路径损耗包括了阴影衰落、多径损耗等在内的损耗。
在一个小区中总的发射功率依赖于小区的负载，当一个小区的负载值很高，更多的资源块将被调度导致小区资源块上有更多的功率。由上式能够推出从一个特定小区到另外一个小区的干扰依赖于干扰小区的负载，某个干扰小区负载越高，来自该小区的干扰越高。
根据LTE网络的无线信道衰减以及干扰的情景信息计算基站与用户之间的信干噪比获取基站的网络负载，可以通过但不局限于以下的公式2 获取，该公式2 具体为：
ρLTE为LTE网络中基站的网络负载，Ntotal为分配的物理资源块的总数量，其中每个用户应该被分配的物理资源块的数量可以用以下公式3计算得到，该公式3具体为
其中，根据香农公式有R(SINR)＝log2(1+SINRu)，B为每个物理资源块的带宽(为180KHz)，Du为每个用户所要求的基本传输速率。这里所述的物理资源块是指用户基站或无线接入点上能够给用户提供通信服务的所有物理资源，比如带宽和功率等。
其中，在根据监测逻辑小区内WLAN网络(即WLAN网络接入点)的网络负载之前，还根据WLAN中各个接入点的无线信道的情景信息计算无线接入点与用户之间的连接指数获取WLAN网络接入点的网络负载。在计算得到WLAN网络接入点的网络负载之后，监测该WLAN网络接入点的网络负载是否过载。
该接入点的网络负载可以通过但不局限于以下公式4实现，该公式4具体为：
其中，ρWLAN为WLAN网络的网络负载，Um为接入AP的人数，Umax为AP最大可接纳的用户数。由此不难看出，ρWLAN∈[0,1]，若ρWLAN过大(接近1)，则说明 WIFI网络负载过重，用户数太多，网络太拥塞，需要将一部分用户转移到LTE 网络的基站。
在经过上述计算实现负载监测之后，不论是确定基站的网络负载过载还是接入点的网络负载，要想在实现用户转移之后仍然为用户保持一个高质量的服务，那么在将网络过载的基站中的用户切换到接入点，或者将网络过载的接入点中的用户切换到基站，都要判断一下将要切换的基站或者接入点的负载情况，即确定是否能够实现负载的均衡，本发明实施例中通过监测基站网络负载和接入点网络负载之间的负载间隔，确定是否能够实现用户的切换，当监测到该负载间隔小于预定值时，实现用户的切换，即实现负载的卸载。
该负载间隔为基站的网络负载与接入点的网络负载的差值，具体可以通过以下的公式5实现，该方式5为：
|ρLTE-ρWLAN|＜δ (公式5)
其中，δ为负载均衡门限。
当监测到所述LTE网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，执行202；当监测到所述WLAN网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，执行205。
202、在基站所服务的用户中查找所占资源块数最大的用户。
当监测到所述基站的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，此时异构网络中LTE网络基站的网络负责过载，WLAN网络中接入点的负载不重允许用户的切换。为了能尽快卸载，需要查找基站所服务的用户中所占用资源块数最大的用户，也就是与LTE基站连接的无线信道衰减以及干扰最大的用户，即SINR最小的用户。
203、获取WLAN网络中覆盖所占资源块数最大的用户并且关联指数最大的接入点，所述关联指数为用户与接入点之间的连接指数。
为了保证用户的服务质量，也为了使得用户在新的接入网中所占资源最小，需要找到覆盖该用户的联接指数最大的AP。其中，该联接指数为用户与接入点之间的连接指数，其可以通过但不局限于以下的公式6实现，该公式6 具体为：
其中，连接指数包括两个部分一个是移动指标另一个是用户接收信号功率与总功率的比值其中，为编号为m的AP在时隙t时参考信号的接收功率，pmax为用户可以接收的最大输入信号功率。而是用来衡量用户的移动状态，是根据用户的参考信号接收功率来获得的，我们可以根据公式7计算，该公式7具体为：
其中，为信号标准方差，可以由计算得到，为平均信号参考功率。
204、将所述所占资源块数最大的各项信息转交给关联指数最大的接入点，并将所述所占资源块数最大的连接转交给所述关联指数最大的接入点。结束此处网络负载的均衡。
205、获取WLAN网络中资源利用率最大的接入点。
当监测到所述接入点的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，此时异构网络中的WLAN网络接入点过载，为了能尽快卸载，找到WLAN网络中资源利用率最大的AP，并对其卸载。
206、在所述资源利用率最大的接入点中找到其服务的关联指数最小的用户，所述关联指数为用户与接入点之间的连接指数。
其中，关于该关联指数的相关描述，可以参考203中的相关描述，本发明实施例此处将不再赘述。
207、将关联指数最小用户的各项信息转交给基站，并把所述关联指数最小用户的连接转交给基站。结束此处网络负载的均衡。
进一步的，在实现一次网络均衡负载之后，需要更新异构网络中的负责信息，以便进行下次的网络负载的均衡，具体的，如图4所示，可以在执行完203 或执行完207之后，执行网络负载信息的更新。具体见208。
208、更新异构网络中LTE网络基站的负载信息ρLTE以及WLAN网络接入点的负载信息ρWLAN，并计算负载间隔，并判断异构网络是否负载均衡，如果两个网络的负载间隔小于δ，那么退出负载均衡进程，之后执行201进入状态监测进程，如果异构网络依然负载不均，则执行209。
209、动态更新负载均衡门限δ，之后执行201。
本发明实施例中，当监测到所述蜂窝网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，或者监测到所述WLAN网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，在进行用户的切换时，综合考虑了用户所处位置、移动速率、异构网络负载状态、用户信号质量、均衡切换门限等信息，提出了基于用户情景信息的用户负载均衡方法，实现智能配电通信网在异构网络架构下的网络负载均衡。该负载均衡策略对于热点区域基站负载过高的问题可以起到很好的缓解作用，可以用来保证热点区域的基站负载被限定在设计的最大门限值内，这对于维护小区内部服务用户的网络体验有着重要的作用，同时一定程度上还延长了基站的使用期限，使基站不至于长期的在高负荷的状态下工作。并且本发明实施例中在对用户进行切换时，是根据用户接入蜂窝网络或WLAN网络的情景信息来动态的分配用户，改善了异构网络系统中的负载比，公平性指数，以及系统的总吞吐量。
基于上述方法实施例，本发明实施例提供一种电网异构网络负载均衡装置，如图5所示，该装置包括：
监测单元31，用于监测逻辑小区内蜂窝网络、WLAN网络的网络负载以及蜂窝网络和WLAN网络之间的负载间隔；其中，所述当前通信网络的情景信息包括：蜂窝网络中的情景信息、WLAN网络中的情景信息和用户的情景信息，所述 WLAN网络中的情景信息包括所述WLAN网络中各个接入点的负载状况以及与用户的连接指数。
第一切换单元32，用于当监测到所述蜂窝网络站的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入蜂窝网络基站的预定用户切换到WLAN网络中的接入点；其中，所述预定负载均衡门限可动态更新。
第二切换单元33，用于当监测到所述WLAN网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入所述WLAN网络接入点的预定用户切换到基站。
进一步的，如图6所示，所述第一切换单元32包括：
第一查找模块321，用于在基站所服务的用户中查找所占资源块数最大的用户。
第一获取模块322，用于获取WLAN网络中覆盖所占资源块数最大的用户并且关联指数最大的接入点，所述关联指数为用户与接入点之间的连接指数。
第一切换模块323，用于将所述所占资源块数最大的各项信息转交给关联指数最大的接入点，并将所述所占资源块数最大的连接转交给所述关联指数最大的接入点。
进一步的，如图7所示，第二切换单元33包括：
第二获取模块331，用于获取WLAN网络中资源利用率最大的接入点。
第二查找模块332，用于在所述资源利用率最大的接入点中找到其服务的关联指数最小的用户，所述关联指数为用户与接入点之间的连接指数。
第二切换模块333，用于将关联指数最小用户的各项信息转交给基站，并把所述关联指数最小用户的连接转交给基站。
需要说明的是，本发明实施例所涉及的各单元及功能模块的相关描述，可以参考方法处的对应描述，本发明实施例此处将不再赘述。
本发明实施例中，当监测到所述蜂窝网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，或者监测到所述WLAN网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，在进行用户的切换时，综合考虑了用户所处位置、移动速率、异构网络负载状态、用户信号质量、均衡切换门限等信息，提出了基于用户情景信息的用户负载均衡方法，实现智能配电通信网在异构网络架构下的网络负载均衡。该负载均衡策略对于热点区域基站负载过高的问题可以起到很好的缓解作用，可以用来保证热点区域的基站负载被限定在设计的最大门限值内，这对于维护小区内部服务用户的网络体验有着重要的作用，同时一定程度上还延长了基站的使用期限，使基站不至于长期的在高负荷的状态下工作。并且本发明实施例中在对用户进行切换时，是根据用户接入蜂窝网络或WLAN网络的情景信息来动态的分配用户，改善了异构网络系统中的负载比，公平性指数，以及系统的总吞吐量。
基于上述的方法和装置，本发明实施例提供采用该方案的仿真结果，具体如图8、图9、图10所示。
图8为网络负载的比值示意图，从图8可以看出均衡前后LTE网络负载与 WLAN网络负载的比值，在负载均衡前后，两个网络的负载比值有较大的改变。均衡后，尤其是随着用户数的增加，负载比渐渐接近于1，说明采用的负载均衡算法是有效的，能有效的改善整体网络的负载分布，从而提升异构网络整体的利用率。
图9为公平性指数示意图，从图9可以看出WLAN网络不同AP负载之间的公平性指数，载均衡前后WLAN网络的负载分布也是有较大改变的，负载均衡之前，公平性指数较低，基本上徘徊在0.6附近，说明此时网络中负载不均衡。优化之后，随着人数的增加公平性指数基本上接近于1，说明此时WLAN网络中负载分布也是均衡的，也就是说明此负载均衡方案是合理的。
图10是WLAN网络、LTE网络以及整个异构网络的系统吞吐量示意图，从图 10中可以看出随着用户数的不断增加，WLAN网络在均衡后吞吐量有了较大的提升，而LTE网络的吞吐量有了明显的下降，这说明，通过负载均衡算法，LTE网络中的一部分用户被转移到WLAN网络当中，LTE网络的负荷减小，WLAN网络空闲的资源得到了更加充分的利用，而对于整体的网络性能来说，负载均衡后，整个异构网络的吞吐量也有了提升，这也说明了次负载均衡算法的有效性，但是随着网络中人数的不断增加超过一定数量后，无论均衡前后网络的吞吐量都有所下降，说明此时由于网络负载过重，负载均衡效果不再那么明显，网络资源的使用接近于饱和。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电网异构网络负载均衡方法，其特征在于，包括：
监测逻辑小区内蜂窝网络、无线局域网络WLAN网络的网络负载，以及蜂窝网络和WLAN网络之间的负载间隔；
当监测到所述蜂窝网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入蜂窝网络基站的预定用户切换到WLAN网络中的接入点，其中，所述当前通信网络的情景信息包括：蜂窝网络中的情景信息、WLAN网络中的情景信息和用户的情景信息，所述WLAN网络中的情景信息包括所述WLAN网络中各个接入点的负载状况以及与用户的连接指数；
当监测到所述WLAN网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入所述WLAN网络接入点的预定用户切换到基站。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据当前通信网络的情景信息将接入蜂窝网络基站的预定用户切换到WLAN网络中的接入点包括：
在基站所服务的用户中查找所占资源块数最大的用户；
获取WLAN网络中覆盖所占资源块数最大的用户并且关联指数最大的接入点，所述关联指数为用户与接入点之间的连接指数；
将所述所占资源块数最大的各项信息转交给关联指数最大的接入点，并将所述所占资源块数最大的连接转交给所述关联指数最大的接入点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据当前通信网络的情景信息将接入所述WLAN网络接入点的预定用户切换到基站包括：
获取WLAN网络中资源利用率最大的接入点；
在所述资源利用率最大的接入点中找到其服务的关联指数最小的用户，所述关联指数为用户与接入点之间的连接指数；
将关联指数最小用户的各项信息转交给基站，并把所述关联指数最小用户的连接转交给基站。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述预定负载均衡门限动态更新。
5.一种电网异构网络负载均衡装置，其特征在于，包括：
监测单元，用于监测逻辑小区内蜂窝网络、WLAN网络的网络负载以及蜂窝网络和WLAN网络之间的负载间隔；
第一切换单元，用于当监测到所述蜂窝网络站的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入蜂窝网络基站的预定用户切换到WLAN网络中的接入点，其中，所述当前通信网络的情景信息包括：蜂窝网络中的情景信息、WLAN网络中的情景信息和用户的情景信息，所述WLAN网络中的情景信息包括所述WLAN网络中各个接入点的负载状况以及与用户的连接指数；
第二切换单元，用于当监测到所述WLAN网络的网络负载出现过载并且所述负载间隔大于预定负载均衡门限时，根据当前通信网络的情景信息将接入所述WLAN网络接入点的预定用户切换到基站。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一切换单元包括：
第一查找模块，用于在基站所服务的用户中查找所占资源块数最大的用户；
第一获取模块，用于获取WLAN网络中覆盖所占资源块数最大的用户并且关联指数最大的接入点，所述关联指数为用户与接入点之间的连接指数；
第一切换模块，用于将所述所占资源块数最大的各项信息转交给关联指数最大的接入点，并将所述所占资源块数最大的连接转交给所述关联指数最大的接入点。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，第二切换单元包括：
第二获取模块，用于获取WLAN网络中资源利用率最大的接入点；
第二查找模块，用于在所述资源利用率最大的接入点中找到其服务的关联指数最小的用户，所述关联指数为用户与接入点之间的连接指数；
第二切换模块，用于将关联指数最小用户的各项信息转交给基站，并把所述关联指数最小用户的连接转交给基站。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的装置，其特征在于，所述预定负载均衡门限动态更新。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105208599A (zh) * 2015-08-27 2015-12-30 北京邮电大学 蜂窝网与无线局域网间的负载均衡方法
CN106851728B (zh) * 2017-02-20 2020-09-18 上海斐讯数据通信技术有限公司 基于有线口和wds无线口的负载均衡方法及装置
CN109565735A (zh) * 2017-08-09 2019-04-02 北京小米移动软件有限公司 网络连接管理的方法、装置和系统
EP3614728B1 (en) * 2017-08-10 2021-10-06 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Method and device for determining service path
US11997558B2 (en) * 2020-09-10 2024-05-28 Arris Enterprises Llc WiFi multi-access point-SSID monitoring and provisioning enhancements
CN117479254A (zh) * 2022-07-21 2024-01-30 中国电信股份有限公司 响应方法及装置、设备、计算机可读存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101605368A (zh) * 2009-06-26 2009-12-16 北京邮电大学 一种无线业务的异构网络及切换方法
CN103781120A (zh) * 2014-02-25 2014-05-07 重庆邮电大学 一种结合分级动态分配资源的移动负载均衡方法
CN103945457A (zh) * 2013-01-18 2014-07-23 上海贝尔股份有限公司 蜂窝网和无线局域网的异构网络下负载均衡的方法与设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2982176B1 (en) * 2013-04-04 2021-03-10 Nokia Technologies Oy Small cell offloading command

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101605368A (zh) * 2009-06-26 2009-12-16 北京邮电大学 一种无线业务的异构网络及切换方法
CN103945457A (zh) * 2013-01-18 2014-07-23 上海贝尔股份有限公司 蜂窝网和无线局域网的异构网络下负载均衡的方法与设备
CN103781120A (zh) * 2014-02-25 2014-05-07 重庆邮电大学 一种结合分级动态分配资源的移动负载均衡方法

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